Понятие о болезнях растений: классификация, симптоматика.

ЛЕКЦИЯ №1.

 

ВВЕДЕНИЕ В ФИТОПАТОЛОГИЮ.

ПОНЯТИЕ О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ: КЛАССИФИКАЦИЯ, СИМПТОМАТИКА.

ФИТОПАТОЛОГИЯ — наука о болезнях растений, вызванных патогенами (инфекционные болезни) и экологическими факторами (физиологические факторы).

БОЛЕЗНЬ РАСТЕНИЙ – это процесс, в основе которого лежит взаимодействие между растением, болезнетворным агентом, вызывающим болезнь, и условиями внешней среды.

Условия внешней среды могут существенно изменять характер развития болезни, и в некоторых случаях при неблагоприятных для патогена условиях болезнь вообще может не проявиться. Например, ложная мучнистая роса развивается только при повышенной влажности.

Таким образом, болезнь – нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий.

Наиболее распространено разделение болезней в зависимости от причин, их вызывающих, на две группы – неинфекционные и инфекционные.

 

1. Неинфекционные болезни:

 вызванные неблагоприятными почвенными условиями;

 возникшие под действием неблагоприятных метеорологических условий;

 развившиеся в результате механических повреждений;

 вызванные присутствием в воздухе вредных примесей;

 обусловленные воздействием радиации.

2. Инфекционные болезни:

 вирусные (вирозы);

 вироидные (вироидозы);

 фитоплазменные, или микоплазменные (фитоплазмы);

 бактериальные (бактериозы);

 грибные (микозы);

 нематодные (нематодозы);

 вызванные цветковыми паразитами.

 

В зависимости от степени локализации болезни растений делят на местные (локальные) и общие (диффузные). Местные болезни затрагивают небольшие участки или отдельные органы, не распространяясь по всему растению. Общие болезни поражают всё растение или большую его часть.

По продолжительности развития болезни делят на острые и хронические. Острые заболевания развиваются быстро и заканчиваются в течение одного периода вегетации. Например, ржавчина, фитофтороз. Хронические болезни развиваются на многолетних растениях. Например, болезни плодовых культур, получившие название болезни усыхания, в течение нескольких лет приводят к гибели деревьев.

Болезни разделяют также по способности поражать растения в определённой фазе развития: болезни всходов (сеянцев, рассады), болезни питомников.

Существует классификация по поражаемым органам: болезни семян, болезни плодов, болезни клубней, болезни корней, болезни листьев, болезни стволов и т.д.

В зависимости от того, какие группы культур ими поражаются, различают болезни зерновых культур, болезни картофеля, болезни овощных культур, болезни плодовых культур и т.д.

 

Развитие патологического процесса сопровождается появлением на растении признаков, или симптомов болезни. Каждому заболеванию присущи свои характерные признаки, однако от условий внешней среды в их проявлении наблюдаются некоторые отклонения болезни, и симптомы, нетипичные для неё.

Все разнообразные симптомы болезней – и инфекционных, и неинфекционных – можно объединить в несколько типов.

 

ВИРУСЫ И ВИРОИДЫ

 

Вирусы и вироиды - субмикроскопические микроорганизмы, не имеющие клеточного строения, ведущие паразитический образ жизни внутри живых клеток. Это абсолютные облигатные паразиты, которые изменяют генетический аппарат растения в сторону, необходимую для синтеза собственной ферментативной энергетической системы и репликации соответствующих вирусных структур.

Большинство растительных вирусов содержат в качестве инфекционного начала РНК, с белковой оболочкой, лишь немногие из них вместо РНК содержат ДНК. Вирионы это зрелые вирусные частицы, они содержат только один из типов нуклеиновых кислот – ДНК или РНК. Размеры вирионов (вирусных частиц) составляют в большинстве случаев 100...200 нм (10^-9 м).

Вироиды – вирусоподобные инфекционные агенты, которые в отличие от вирусов не имеют вирионов – характерных нуклеопротеидных частиц. Вироиды представляют собой низкомолекулярную одноцепную РНК с малой молекулярной массой. Размеры вироидов представлены размерами низмомолекулярной одноцепочной РНК.

Вирусы и вироиды способны вызывать серьезные заболевания растений, приводящие к потере урожая и к ухудшению его качества; теряется сорточистота, холодостойкость, зимостойкость растений. Вызывают около 600 заболеваний растений. По характеру проявления симптомов вирусных болезней растений их разделяютна несколько типов: задержка роста, изменение окраски различных органов (мозайки, кольчатости), некрозы, нарушение репродуктивных функций. Последнее особенно опасно в селекции.

Распространение вирусов и вироидов происходит с посадочным материалом, прививкой, семенами, пыльцой, контактно-механическим путем, через мелкие ранки или по проводящей системе, насекомыми, клещами, нематодами и повиликой. Основными источниками сохранения вирусов являются многолетние растения, в том числе сорняки. Они могут также сохраняться в семенах, переносчиках, единичные — с растительными остатками и в почве.

Основное значение в защите растений от вирусных болезней должны

иметь профилактические мероприятия. Защитные мероприятия от вирусных болезней растений включают: организационно-хозяйственные методы; карантин; использование здорового семенного и посадочного материала (его получают с использованием термотерапии, химиотерапии и культуры апикальных меристем in vitro); селекционный метод; борьбу с переносчиками и растениями-резерваторами.

ГРИБЫ

Грибы представляют собой обособленную группу организмов с нитчатым строением вегетативного тела и настоящими ядрами. Это гетеротрофные организмы, отличающиеся слабо дифференцированными тканями и размножающиеся при помощи спор. Насчитывают приблизительно 120 тыс. видов грибов, среди которых довольно много возбудителей болезней растений.

Вегетативное тело грибов составляет мицелий (грибница), который у большинства представителей состоит из ветвящихся гиф. Чаще всего мицелий грибов бесцветный, но у некоторых видов он может быть окрашен в коричневый, серый, желтый, розовый, зеленоватый цвет или иметь близкие оттенки.

Клетки большинства грибов защищены твердой оболочкой, содержащей главным образом углеводы, азотистые соединения и жировые вещества. Наружные слои клеточной оболочки, особенно у спор грибов, хитинизированы, что придает им устойчивость к воздействию неблагоприятных условий внешней среды.

Мицелий фитопатогенных грибов может быть поверхностным (экзогенным) или погруженным в субстрат (эндогенным). В свою очередь, эндогенный мицелий бывает внутриклеточный, или интрацеллюлярный, и межклеточный, или интерцеллюлярный. Грибы поглощают питательные вещества при помощи гаусторий, или присосок. Это обычно отростки гиф, проникающие внутрь клеток растения-хозяина и представляющие собой специализированные органы грибов.

В процессе эволюционного развития грибы выработали способность

видоизменять мицелий в зависимости от условий среды обитания. Наиболее часто встречаются следующие видоизменения мицелия.

Хламидоспоры — клетки с толстыми оболочками, образующиеся при распаде мицелия в результате неблагоприятных условий внешней среды.

Геммы — клетки мицелия, по способу образования напоминающие хламидоспоры, но отличающиеся непостоянством размера и формы. Как и хламидоспоры, они способны длительное время сохраняться, а при благоприятных условиях прорастать мицелием.

Оидии — округлые или удлиненные клетки с тонкой оболочкой, образующиеся в результате распадения и обособления отдельных ветвей мицелия. Сохраняются непродолжительное время, прорастают обычно мицелием.

Бластоспоры — почкующийся мицелий. Представляет собой маленькие выросты на поверхности округлившихся и обособленных клеток мицелия. Постепенно они увеличиваются, отделяются от материнской клетки и снова начинают почковаться.

Тяжи (шнуры) — шнуровидные образования, состоящие из параллельно расположенных и частично сросшихся в продольном направлении гиф.

Ризоморфы — ветвящееся сплетение мицелия с темноокрашенными поверхностными гифами. Наружные гифы ризоморф обычно отмершие, темные, толстостенные, а внутренние — бесцветные, тонкостенные, живые. Ризоморфы служат для распространения гриба и передвижения питательных веществ, устойчивы к неблагоприятным условиям и способны долго сохранять жизнеспособность.

Мицелиальные пленки — плотные сплетения мицелия, развивающиеся на поверхности или внутри питательного субстрата. У древоразрушающих трутовиков пленки формируются в трещинах древесины пораженных деревьев и достигают толщины 10... 15 мм. По внешнему виду мицелиальные пленки напоминают замшу.

Склероции — плотные переплетения гиф округлой или вытянутой формы, размером от десятых долей миллиметра до нескольких сантиметров (чаще с горошину). Мицелий наружной части склероция обычно темноокрашенный, толстостенный. Внутренняя часть склероция состоит из сильно обезвоженных, тонких, бесцветных гиф, богатых питательными веществами. Это наиболее часто встречающееся видоизменение мицелия служит для сохранения грибов в неблагоприятных условиях. Склероции прорастают мицелием или плодовыми телами.

Мицелиальные стромы — мясистые сплетения гиф.

Размножение грибов.

Грибы размножаются вегетативным и репродуктивным способами. Вегетативное размножение осуществляется неспециализированными или малоспециализированными частями мицелия. Оно может происходить при помощи частиц или обрывков грибницы, которые дают начало новому мицелию. Более специализированными частями вегетативного размножения грибов являются образования грибницы, которые обособляются на отдельные клетки и легко отделяются. К таким органам вегетативного размножения относятся хламидоспоры, оидии и геммы.

Репродуктивное размножение может быть бесполым и половым.

При бесполом размножении образуются особые споры на специальных обособленных ветвях мицелия. По происхождению споры бесполого размножения могут быть эндогенными и экзогенными.

Эндогенные споры образуются внутри особых клеток — спорангиев, а у низших грибов — зооспорангиев. Спорангии и зооспорангии формируются на особых ветвях мицелия, называемых спорангиеносцами и зооспорангиеносцами. Из спорангия споры распространяются с токами воздуха и могут дать начало новому развитию мицелия. Примерно так же формируются зооспорангии, но внутри них образуются подвижные споры с одним или двумя жгутиками, которые называются зооспорами. Образование зооспорангиев характерно для грибов, приуроченных в своем развитии к водной среде или очень высокой относительной влажности воздуха.

Экзогенные споры бесполого спороношения (конидии) образуются

у высших грибов на поверхности конидиеносцев. Строение самих конидиеносцев тоже отличается разнообразием. Морфология конидиеносцев и конидий — важные диагностические признаки грибов. Одна из форм строения конидиеносцев - Пикниды — это шаровидные или грушевидные полые вместилища, состоящие из плотного сплетения мицелия, с узким отверстием. Сами пикниды имеют темноокрашенную оболочку, что позволяет обнаружить их невооруженным глазом.

Бесполое спороношение предназначено главным образом для повторного распространения гриба и перезаражения растений, поэтому его еще называют летним.

К половому относится такое спороношение, при котором споры возникают только после слияния разнокачественных в половом отношении клеток-гамет, то есть идет половой процесс. Половое размножение протекает у разных групп грибов неодинаково. Основное предназначение полового процесса — образование споры, способной перезимовать или сохраняться длительное время при неблагоприятных условиях, а затем осуществлять первичное заражение растений. Половой процесс обеспечивает также возможность к изменчивости и наследованию признаков отцовской и материнской клеток.

Основные источники сохранения первичной инфекции фитопатогенных грибов — почва, растительные остатки, семенной и посадочный материал, многолетние растения. Грибы распространяются от растения к растению с воздушными потоками (анемохория), водой и дождем (гидрохория), при помощи насекомых или животных (энтомохория, зоохория). Перенесение фитопатогенных грибов возможно и при проведении

механизированных и ручных работ при уходе за растениями.

Рост и развитие грибов, их паразитическая активность зависят от внешних условий, главные из которых — температура, влажность, обеспеченность кислородом. Оптимальная температура для большинства грибов составляет 18...25°С, хотя развитие их может проходить в диапазоне от 2 до 40 ° С. При более низких температурах (2...0 °С) способны развиваться

лишь немногие виды, а при температуре ниже нуля рост грибов невозможен.

Для большинства грибов необходима высокая влажность субстрата

и окружающей среды. Так, для прорастания спор требуется наличие капельной влаги или влажность воздуха, близкая к 100 %. Исключение составляют только грибы, вызывающие настоящие мучнистые росы.

Свет относится к второстепенным факторам в развитии грибов. Он имеет значение только для спороношения. Мицелий грибов, за исключением мучнисто-росяных, лучше растет без света.

 

Специализация грибов. Царство грибов представлено всеми формами паразитической специализации — от некротрофов до биотрофов. Среди фитопатогенных грибов есть факультативные паразиты, факультативные сапротрофы и облигатные паразиты. В первую группу входят, как правило, виды с широкой филогенетической специализацией, то есть способные поражать растения разных видов, родов и даже семейств. Это, например, возбудители белой и серой гнилей. Все они большую часть жизненного цикла развиваются в мертвой или отмирающей ткани.

Факультативные сапротрофы ведут в основном паразитический образ жизни, но завершают свое развитие (формируют половое спороношение) на отмерших частях растений.

Узкая филогенетическая специализация характерна для облигатных паразитов — патогенов, развивающихся только в живой ткани. Это представители мучнисто-росяных, головневых, ржавчинных и некоторых пероноспоровых грибов.

Защита растений от микозов.

Кратко: профилактика, агротехника, химические и биологические методы.

 

ЛЕКЦИЯ №1.

 

ВВЕДЕНИЕ В ФИТОПАТОЛОГИЮ.

ПОНЯТИЕ О БОЛЕЗНЯХ РАСТЕНИЙ: КЛАССИФИКАЦИЯ, СИМПТОМАТИКА.

ФИТОПАТОЛОГИЯ — наука о болезнях растений, вызванных патогенами (инфекционные болезни) и экологическими факторами (физиологические факторы).

БОЛЕЗНЬ РАСТЕНИЙ – это процесс, в основе которого лежит взаимодействие между растением, болезнетворным агентом, вызывающим болезнь, и условиями внешней среды.

Условия внешней среды могут существенно изменять характер развития болезни, и в некоторых случаях при неблагоприятных для патогена условиях болезнь вообще может не проявиться. Например, ложная мучнистая роса развивается только при повышенной влажности.

Таким образом, болезнь – нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий.

Наиболее распространено разделение болезней в зависимости от причин, их вызывающих, на две группы – неинфекционные и инфекционные.

 

1. Неинфекционные болезни:

 вызванные неблагоприятными почвенными условиями;

 возникшие под действием неблагоприятных метеорологических условий;

 развившиеся в результате механических повреждений;

 вызванные присутствием в воздухе вредных примесей;

 обусловленные воздействием радиации.

2. Инфекционные болезни:

 вирусные (вирозы);

 вироидные (вироидозы);

 фитоплазменные, или микоплазменные (фитоплазмы);

 бактериальные (бактериозы);

 грибные (микозы);

 нематодные (нематодозы);

 вызванные цветковыми паразитами.

 

В зависимости от степени локализации болезни растений делят на местные (локальные) и общие (диффузные). Местные болезни затрагивают небольшие участки или отдельные органы, не распространяясь по всему растению. Общие болезни поражают всё растение или большую его часть.

По продолжительности развития болезни делят на острые и хронические. Острые заболевания развиваются быстро и заканчиваются в течение одного периода вегетации. Например, ржавчина, фитофтороз. Хронические болезни развиваются на многолетних растениях. Например, болезни плодовых культур, получившие название болезни усыхания, в течение нескольких лет приводят к гибели деревьев.

Болезни разделяют также по способности поражать растения в определённой фазе развития: болезни всходов (сеянцев, рассады), болезни питомников.

Существует классификация по поражаемым органам: болезни семян, болезни плодов, болезни клубней, болезни корней, болезни листьев, болезни стволов и т.д.

В зависимости от того, какие группы культур ими поражаются, различают болезни зерновых культур, болезни картофеля, болезни овощных культур, болезни плодовых культур и т.д.

 

Развитие патологического процесса сопровождается появлением на растении признаков, или симптомов болезни. Каждому заболеванию присущи свои характерные признаки, однако от условий внешней среды в их проявлении наблюдаются некоторые отклонения болезни, и симптомы, нетипичные для неё.

Все разнообразные симптомы болезней – и инфекционных, и неинфекционных – можно объединить в несколько типов.